Vie des entreprises HEPIA Genève renforce ses capacités en fabrication additive métallique

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La Haute École du Paysage, d'Ingénierie et d'Architecture de Genève (HEPIA), membre de la HES-SO, a récemment mis en service un nouveau laboratoire dédié à la fabrication additive. Cette infrastructure est destinée à soutenir des projets de recherche appliquée, de développement industriel et de transfert technologique au bénéfice de l'industrie suisse.

Les activités du laboratoire couvrent plusieurs familles de procédés définies dans la norme ISO/ASTM 52900, notamment le Vat Photopolymerization (VPP), le Binder Jetting (BJT), le Material Jetting (MJT), le Material Extrusion (MEX), le Directed Energy Deposition (DED), et le Powder Bed Fusion (PBF). Cette diversité technologique permet à HEPIA de comparer les performances des différents procédés et d'accompagner les entreprises dans le choix des solutions les plus adaptées à leurs besoins techniques, économiques et environnementaux.

Une attention particulière est actuellement portée au procédé Material Extrusion (MEX), également connu sous les appellations Fused Filament Fabrication (FFF) ou Fused Deposition Modeling (FDM). Cette technologie utilise des filaments fortement chargés en poudre métallique. Dans le cadre des travaux menés à HEPIA, des filaments Zetamix® développés par la société française Nanoe sont utilisés. Ces matériaux contiennent environ 92 % en masse de poudre d'acier inoxydable 316L et sont fournis sous forme de filaments de 1,75 mm de diamètre. Les pièces sont fabriquées sur une imprimante Raise3D Pro2 Plus équipée d'une buse de 0,6 mm de diamètre (figure a). Les paramètres de fabrication typiques comprennent une température d'extrusion d'environ 130 °C, une température de plateau de 40 °C et une vitesse d'impression de 20 mm/s. À l'issue de cette étape, une pièce dite « verte » (green part) est obtenue (figure b). Afin de mieux comprendre et maîtriser les phénomènes thermiques intervenant lors du dépôt de matière, le laboratoire est également équipé d'une caméra thermographique Xi 80 LT ETH de la société Optris (figure c). Cet équipement permet de suivre en temps réel les températures du procédé et d'optimiser les paramètres d'impression.

Après fabrication, les pièces subissent un déliantage chimique dans un bain d'acétone afin d'éliminer une partie du liant polymère. Cette opération est suivie d'un déliantage thermique puis d'un cycle de frittage permettant d'obtenir une pièce métallique dense présentant les propriétés mécaniques recherchées.

Cette technologie présente de nombreux avantages pour les activités de recherche, de développement et de prototypage. Les équipements d'impression sont relativement économiques, simples à utiliser et facilement accessibles aux PME. Pour une mise en œuvre industrielle complète, la disponibilité d'un four de déliantage et de frittage adapté reste toutefois indispensable.

Grâce à ces nouvelles installations, HEPIA renforce son rôle de partenaire technologique de l'industrie suisse et contribue au développement de solutions innovantes dans le domaine de la fabrication additive métallique.

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